1、降低城市热网回水温度的技术路径2降低回水温度对热源的好处对于电厂余热，回水温度影响余热回收量、发电量和设备投资对于工业余热，回水温度影响余热回收量对于其他大多数热源，都有相同规律典型钢厂余热回收效果与回水温度的关系电厂余热回收效果与回水温度的关系0.00.51.01.52.02.5020406080100010203040506070指标指标b:单位输配电耗余热回收量单位输配电耗余热回收量/GJ/kWh指标指标a:余热回收率余热回收率/%一次网回水温度一次网回水温度/指标a指标b典型钢厂典型钢厂降低回水温度的好处3降低回水温度对输送的好处降低回水温度还有利于提高热网输热能力、降低水泵能耗降低回2、水温度实现大温差供热后，与天然气比，经济输送半径可达300公里输送成本与回水温度的关系降低回水温度的好处4如何降低热网回水温度？取热流程室内空气换热器二次网暖气片一次网热力站建筑物热源100505040首先降低末端回水温度上一级热网的回水温度受下一级热网的影响要降低回到热源的回水温度，首先要降低末端的回水温度降低末端回水温度5降低末端回水温度的原理末端散热器的换热公式：=增大换热面积减小热需求欧洲第四代热网低温供热的目标：供水5060，回水接近25低温供热末端加强围护结构保温智能温控阀调节室内空气二次网散热器建筑物504020供热量Q供水温度变化趋势回水温度变化趋势降低末端回水温度图片来源：L3、und H,Werner S,Wiltshire R,et al.4th Generation District Heating(4GDH):Integrating smart thermal grids into future sustainable energy systemsJ.Energy,2014,68(4):1-11.6延吉市的末端普遍采用辐射地板采暖严寒期的二次侧回水温度能降到35以下初末寒期的二次侧回水温度能降到25供暖质量比暖气片好202530354045501 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526水温（）热力站4、编号回水温度平均值：33.3严寒期的二次侧供回水温度二次侧供回温度的变化规律0 05 51010151520202525303035354040454550502013/10/232013/10/232013/12/22013/12/22014/1/112014/1/112014/2/202014/2/202014/4/12014/4/1水温（水温（）日期日期供水温度供水温度回水温度回水温度辐射地板采暖实现低温供热降低末端回水温度数据来源：中国建筑节能年度发展研究报告20157固定周期，改变通断比固定通水时间，改变通断周期通断控制实现温度调节我国过量供热问题严重，末端缺少调节二次网采用“小温差5、大流量”运行，温控阀变流量调节效果不好，通断调节则能够起到很好的效果通断调节的两种方式：固定周期，通过改变通断比来调节热量固定通水时间，通过改变通断周期来调节热量降低末端回水温度8小型热网采用低温直供模式凝汽器室内空气暖气片建筑物热电联产5040电厂或低品位余热直供末端的低回水温度不经换热回到热源直接回收低品位余热，热源综合能效最高适用于热源距离近、供热规模小的热网乏汽低压缸降低回到热源的回水温度9大型热网的主要矛盾取热流程室内空气换热器二次网10K暖气片一次网100K热力站建筑物热源120205040供热规模越大，流量对经济性的影响越大，导致供需两侧对温差有不同需求源侧热网：大温差，有利于6、减小输送成本末端热网：小温差，有利于降低供热温度和实现均匀供热中间设置换热站，两侧可以有不同的温差，同时起到隔压作用换热站需要解决温差比矛盾“小流量、大温差”利于输送“大流量、小温差”均匀供热温差矛盾降低回到热源的回水温度10吸收式换热器解决温差比矛盾吸收式换热器可以把原本浪费的换热温差转化为驱动力，驱动吸收式热泵降低回水温度换热效能=上游供水上游回水上游供水下游回水1下游温差越小、回水温度越低，吸收式换热器上游的回水温度越低降低回到热源的回水温度0.80.911.11.21.31.40246810换热效能温差比=上游温差下游温差板式换热器1吸收式换热器120Q205040上游热网下游热网基准7、温度取决于下游，温度降幅取决于温差比吸收式换热器T205040直接换热发生-冷凝过程驱动源蒸发-吸收过程被提升部分蒸发-吸收发生-冷凝直接换热Q120常规热力站庭院管网15K4560常规热力站11不同的吸收式换热模式比较楼宇吸收式热力站吸收式热力站大型集中吸收式换热站热电联产楼内管网10K4050庭院管网15K4560一次网60K50110100K100K100K小型集中吸收式换热站3040K508090100K降低回到热源的回水温度温差比=10庭院管网15K4560温差比=6.7温差比=1.7温差比=2.53.3回水温度最低回水温度较低回水温度最高回水温度较高零次网比较原则：下游回水温度越低8、越好下游温差越小越好12楼宇式吸收式换热器回水温度最低：一次网：90/25二次网：50/40北欧模式、单栋可调、单栋计量楼内热网规模小，流量大、泵耗低、室温均匀谢晓云团队已研发出全新设备，在赤峰、迁西有多个示范工程，长达五个采暖季安全运行楼宇式吸收式换热器实物图楼宇式吸收式换热器实物图楼宇式吸收式换热器小区布置图降低回到热源的回水温度13热力站吸收式换热器热力站吸收式换热器实物图回水温度也很低一次网：120/25二次网：60/45设备成熟且已成规模化生产太原市案例总供热面积为6669万平米，已完成大温差改造的热力站共有346座，供热面积4007万平米，占本区域供热面积60%左右降低回到热源的回9、水温度14集中式换热站安装吸收式换热器目前城市热网的供回水温差普遍在30K以上直接安装吸收式换热器的换热效能太低，无法降低回水温度，需要优化降低回到热源的回水温度202530354045505560/5070/5080/5090/50集中站的回水温度（）下游供/回水温度（/）目前城市一次网的供回水温差情况集中站回水温度与下游温差的关系204060801000.50.60.70.80.91温度（）负荷率一级网供水一级网回水锅炉进水15减小集中式换热站的下游温差=增大循环流量：受既有管网管径和水泵扬程的限制减小供热负荷：摘除部分热力站，采用分散式换热站，集中站维持最大流量运行，从而减小温差用调峰热10、源承担一部分温差调峰起始点降低回到热源的回水温度调峰热源承担热电联产一级网二级网分散式换热站集中式换热站零级网吸收式换热器锅炉5090零次网一次网调峰热源7828K100K流量比=3.6摘除供热负荷减小温差的方式调峰减小温差的方式1015202530350.50.60.70.80.91零级网回水温度（）负荷率16解决回水温度高的问题如果调峰热源为天然气，可以驱动热泵进一步降低回水温度调峰比例越大，集中站回水温度越低，同时综合能耗和能源成本也越高最不利工况是调峰起始工况调峰起始工况吸收式换热器吸收式热泵1205090零级网23一级网30%天然气降低回到热源的回水温度40506070809010011、0.50.60.70.80.91供热量（MW）负荷率基础热源调峰热源调峰起始工况7436与调峰结合的集中式换热站的回水温度变化规律（下游90/50、调峰比30%工况的）17集中与分散相结合分散式能为集中站提供更多调峰热源，有利于降低严寒期的回水温度分散式能帮助降低总的回水温度如果热源或输配对回水温度有要求，就要求分散式必须大于一定比例分散式比例继续增大，回水温度进一步降低集中式换热站获得更多调峰热源总体回水温度随分散式比例增大而降低1015202530350.50.60.70.80.91l零级网回水温度（）负荷率集中式吸收机分散式吸收机分散式比例越大，整体回水温度越低集中式原有调峰量分散式提供12、的调峰量降低回到热源的回水温度18城市热网降低回水温度的模式大力发展分散式吸收式热力站，特别是楼宇式吸收式热力站实在改造困难时，可以规划小比例的小型集中吸收式换热站不应建设大型集中吸收式换热站热电联产零级网分散吸收式热力站常规热力站集中吸收式换热站分散式换热站集中吸收式换热站降低回到热源的回水温度19降低回水温度的热价机制回水温度的降低依靠热网公司的投入和努力 用户末端改造，改地板采暖和增加散热器 精心调节，保持各支路平衡（能把回水温度降低40）楼宇式吸收式换热器需要投资1520元/供热平米 热力站西嗾使换热器需要投资710元/供热平米（能把回水温度降到25）目前热源与热网的热量结算方式是：Q=流量比热（供水温度-回水温度），热力公司无法从中获得任何受益改为：Q=流量比热（供水温度-协议温度约40）政策机制 高于40，热力公司多交钱，弥补热源余热回收改造投入的损失 低于40，热力公司获得受益，回收其降低回水温度的投入谢谢！清华大学建筑节能研究中心